¿Cuáles son los principales problemas no resueltos en astrofísica?

No soy astrofísico por oficio o formación, pero sí tengo intereses en astrofísica y cosmología y principalmente a través de mi investigación en física de altas energías. Así que las preguntas que me interesan son mucho más estrechas que el alcance completo de la astrofísica (todavía no está claro para mí dónde termina la astrofísica y comienza la cosmología).

  • ¿Qué es la materia oscura?
  • ¿Cómo se configura la materia oscura en la galaxia?
  • ¿Cuál es la función de distribución de la velocidad de la materia oscura cerca de la Tierra?
  • ¿Cuál es la fuente del creciente espectro de positrones cósmicos que observamos?
  • ¿Las estrellas de baja metalicidad indican que hay un problema de Li6 y Li7 para la nucleosíntesis de Big Bang?
  • ¿Cuál es la ecuación de estado de energía oscura?
  • ¿Existen fluctuaciones en el tensor primordial?
  • ¿Cuál es la fuente de las burbujas WMAP / Fermi de Finkbeiner?
  • ¿Cuál es la fuente de positrones lentos en el centro galáctico que observa Integral / SPI?

De la parte superior de mi cabeza, estos son los que son “problemas graves abiertos”:

  • ¿De qué está hecha la Materia Oscura? ¿Cuáles son sus efectos aparte de la gravedad? Dado lo bien que funciona el modelo Lambda-CDM, estas preguntas se vuelven prominentes.
  • ¿Qué es la energía oscura? Sabemos poco sobre esto.
  • Formación de los primeros agujeros negros. Este es mi tema favorito. Hay pocas explicaciones teóricas pero la evidencia observacional no está disponible. Esperemos que con los telescopios de próxima generación podamos responder a esto.

Seguiré agregando más según los recuerde.

Hay muchos problemas alucinantes que enfrentan los astrónomos. ¿Por qué la corona del Sol es más caliente que la superficie del Sol? Este es realmente desconcertante. La superficie del Sol es 5850 Kelvin. La corona es de 4,000,000 de Kelvin! Realmente no entendemos esto. Es como tener un hielo que irradia llamas de sí mismo. Otro misterio sin resolver en la astronomía es el hecho de que el universo tiene cuatro veces más fotones de los que debería tener. Uno podría compararlo con estar en una habitación extremadamente brillante, pero mirando a su alrededor y encontrando algunas bombillas de baja potencia y poca potencia detrás de este brillo.

* ¿Qué hace que la supernova colapso del núcleo explote?
* ¿Qué es la materia oscura?
* ¿Qué es la energía oscura?
* ¿Cuál es la base física detrás de la supernova Ia como velas estándar y la relación Tully-Fisher?
* ¿Cómo se forman las galaxias? Lo que sucedió entre el momento en que ocurrió el CMB y se formaron las primeras estrellas.
* ¿Cómo se formaron las primeras estrellas?
* ¿Qué pasó “antes” del big bang?
* ¿Cómo son los exoplanetas?
* ¿Cómo era el sistema solar temprano? ¿Qué tan única es la tierra?
* ¿Existe una conexión entre el cambio climático a gran escala y la evolución galáctica?
* ¿Qué aspecto tiene el universo cuando observamos la radiación gravitacional?
* ¿Cuáles son los detalles de la inflación?

También aquí hay problemas que son tan importantes:

* ¿Cómo deben ganarse la vida los astrofísicos de doctorado cuando se gradúan?
* ¿Cuál es la relación entre la astrofísica y otros sectores sociales?

El mecanismo responsable del aumento repentino de la temperatura en la corona solar con la altura, es decir, la distancia desde el núcleo.

La naturaleza de la materia oscura, y de la energía oscura.

Energía necesaria para la barogénesis.

Varios problemas asociados con la teoría del universo inflacionario:

¿Qué pasa si la inflación cósmica es incorrecta?

El universo inflacionario eternamente existente, autorreproductivo y con frecuencia desconcertante – Varianza cósmica

Veamos esta pregunta desde una esquina diferente …

Cuando se trata de realizar experimentos , ¡la astrofísica y la cosmología se distinguen del resto de la ciencia!

Los biólogos pueden oler, prodelar o picar (o incluso saborear) los organismos que estudian …

Los químicos pueden mezclar químicos en un tubo de ensayo, hervir soluciones, quemar sustancias para aprender más sobre sus propiedades …

Los físicos pueden hacer fácilmente máquinas mecánicas o eléctricas que pueden hacer mediciones muy precisas de carga, masa, impulso o lo que sea. Si arrojas una piedra al aire, pueden averiguar fácilmente sobre a qué cabeza aterrizará …

¡Pero los astrofísicos solo pueden pararse y mirar al cielo!

La gran mayoría de los cuerpos celestes están tan lejos que se pueden estudiar solo detectando los rayos de luz que envían hacia la Tierra. ¡Los astrofísicos solo pueden observar pasivamente el Cosmos! Pueden mirar, pensar e imaginar …

¡Pero no pueden tocar!

¡Esta es una limitación importante que acecha este maravilloso reino de la ciencia!

Aquí hay algunas preguntas, aún por responder, en Astronomía.

¿Por qué la cantidad de objetos en el cinturón de Kuiper del Sistema Solar cae rápidamente e inesperadamente más allá de un radio de 50 unidades astronómicas?

¿Es la materia oscura responsable de las diferencias en la velocidad observada y teórica de las estrellas que giran alrededor del centro de las galaxias, o es algo más?

¿Cuál es el mecanismo exacto por el cual una implosión de una estrella moribunda se convierte en una explosión?

¿Por qué la corona (capa de la atmósfera) del Sol es mucho más caliente que la superficie del Sol?

¿Dónde se originó el sistema solar? Durante mucho tiempo, M 67 fue considerado el candidato más probable. Luego, Pichardo et al hicieron un modelo de computadora que pretendía demostrar que era imposible, que nuestro sistema solar hubiera tenido que ser expulsado tan rápido que los planetas hubieran sido despojados. Sin embargo, se han encontrado fallas importantes en ese modelo, junto con nuevas evidencias que apuntan a la M 67, pero no creo que haya terminado todavía.

A continuación, ¿cuánta agua hay en la roca del manto de Venus? ¿Cuál es su composición elemental e isotópica? Esto se refiere a la cuestión de si la Luna está realmente hecha de la misma materia que la Tierra (posiblemente no) o simplemente de un planeta (Theia) que se formó en la misma parte del sistema solar y que está formada por casi la misma materia. . Ya tenemos un análisis de la roca del manto de Marte, por lo que Venus completaría la línea de base.

¿Qué planetas similares a la Tierra existen alrededor de otras estrellas?
Incluso los exoplanetas actualmente conocidos como los más parecidos a la Tierra difieren de la Tierra en sus periodos orbitales y tamaños (como mínimo).

http : //www.scientificamerican.co…

Si por “un misterio” quieres decir desconocido, entonces casi todo. Obtener una subvención para explorar problemas ya resueltos es bastante difícil.

¿Qué es la materia oscura?
¿Qué es la energía oscura?
¿Cuántos planetas hay que puedan sustentar la vida como la conocemos?
¿Cómo se forman y evolucionan las galaxias?
¿Qué tan bien podemos probar la relatividad general (utilizando, por ejemplo, púlsares)?
… y por supuesto el biggie que se traslada a la religión …
¿Qué vino antes del Big Bang?